Сольницев Р. И., Коршунов Г. И. Системы управления “природа — техногеника”

Сольницев Р. И., Коршунов Г. И. — СПб.: Политехника, 2012. —205 с.: ил.

ISBN 978-5-7325-1013-3

В книге рассмотрены концепция, ключевые вопросы, теория и практическая реализация замкнутых систем управления “природа—техногеника” (ЗСУПТ ), главной задачей которых является минимизация загрязняющих веществ в природе, снижение влияния или исключение “человеческого фактора”. Излагаются общие принципы построения систем управления “природа—техногеника” (СУПТ ), рассматриваемых как системы автоматического управления (САУ ), математические модели объекта управления, методы анализа и синтеза ЗСУПТ . Подробно рассмотрены важнейшие звенья ЗСУПТ — измерительные устройства ЗВ и очистные агрегаты, а также аппаратно-программные комплексы, реализующие ЗСУПТ . Уделено внимание вопросам инновационного развития, в том числе нормативно-экономического обоснования проекта.

Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников, занимающихся вопросами создания средств экологического и природоохранного направления, а также будет полезна аспирантам и студентам старших курсов технических вузов соответствующих специальностей.

УДК 658.512.011.56

ББК 32.965

Оглавление

Принятые сокращения .............................................................. 5

Предисловие............................................................................. 6

Введение................................................................................... 10

Глава 1. “Природа—техногеника” и ее управления..................... 13

1.1. Проблемы загрязнения окружающей среды................... 13

1.1.1. Общее состояние системы “природа—техногеника”.... 13

1.1.2. Виды техногенных воздействий и их мониторинга.... 16

1.2. Разомкнутые системы управления “природа—техногеника”

(СУПТ )....................................................................... 33

1.3. Замкнутые системы управления “природа—техногеника”

(ЗСУПТ ) ...................................................................... 38

Глава 2. Математические модели СУПТ...................................... 46

2.1. Обобщенные модели СУПТ — операторные уравнения.... 46

2.2. Модели объектов управления для различных сред — распре-

деленные системы............................................................... 47

2.3. Приведение моделей распределенных систем к форме “вход-

выход”......................................................................... 58

2.4. Модели одномерных СУПТ ........................................... 66

2.5. Модели многомерных СУПТ ......................................... 71

Глава 3. Синтез управлений в ЗСУПТ......................................... 76

3.1. Управления в одномерных системах.............................. 76

3.2. Управления в многомерных системах............................ 80

3.3. Инвариантные управления .......................................... 82

Глава 4. Моделирование ЗСУПТ................................................. 86

4.1. Подсистема САП Р ЗСУПТ “Моделирование”.................. 86

4.2. Моделирование одномерной ЗСУПТ ............................... 92

4.3. Моделирование многомерной ЗСУПТ ............................. 105

Глава 5. Средства измерений загрязнений окружающей среды..... 112

5.1. Измерение загрязнений воздушной среды...................... 112

5.2. Измерение загрязнений водной среды........................... 123

5.3. Измерение параметров коррозии подземных металличе-

ских объектов ............................................................ 125

Глава 6. Средства очистки от загрязняющих веществ ................. 132

6.1. Способы очистки воздуха от газообразных загрязняющих

веществ (ЗВ) .............................................................. 132

6.2. Агрегаты для очистки воздушной среды ....................... 141

6.3. Способы очистки водной среды .................................... 151

Глава 7. Аппаратно-программные комплексы ЗСУПТ.................. 158

7.1. Состав аппаратно-программных комплексов .................. 158

7.2. Микропроцессорные измерительные и контролирующие

устройства.................................................................. 163

7.3. Мобильные носители датчиков ЗВ................................. 177

7.4. Распределенные вычислительные сети в ЗСУПТ ................ 179

Глава 8. ЗСУПТ как инновационный проект............................... 184

8.1. Проблемы инвестирования в инновационные проекты.... 184

8.2. Экономические аспекты проектирования и реализации.... 185

8.3. Нормативно-правовое обоснование................................ 192

8.4. Инновационное развитие.............................................. 195

Список литературы ................................................................... 201